國內(nèi)首片15英寸單層石墨烯在渝問世

你想用上屏幕可以來回彎曲折疊的手機嗎？采用石墨烯材料，就可能變成現(xiàn)實。采用可折疊屏幕后，即使手機屏變得更大了，但攜帶起來還是很方便。1月22日，從中科院重慶綠色智能技術(shù)研究院(簡稱中科院重慶研究院)了解到，該院已經(jīng)成功制備出國內(nèi)首片15英寸的單層石墨烯，這樣的大尺寸，達到了國內(nèi)最高水平。它或?qū)槲覀兊氖謾C、電腦等電子產(chǎn)品帶來一場革命。

世界上最薄的納米材料，透光性好，能折疊

據(jù)介紹，石墨烯是由碳原子組成的單原子層平面薄膜，可以作為制備新型觸摸屏的核心部分——透明電極的材料。

與現(xiàn)有手機觸摸屏材料相比，石墨烯優(yōu)點更多，被認為是目前世界上最薄、幾乎完全透光、強度也最大的材料。

它 究竟薄到哪種程度？中科院重慶研究院微納制造與系統(tǒng)集成研究中心副主任史浩飛解釋，石墨烯只有0.34納米厚，粗略估計一下，一根頭發(fā)絲的直徑，大概等于 十萬層石墨烯疊加起來的厚度，所以用肉眼是看不見它的。它自身只吸收約2.3%的光，能夠做到幾乎完全透光，讓觸摸屏亮度更好，同時，還能保證很高的電導(dǎo) 率，這對于過去那些觸摸屏材料來說，是難以同時解決的。“過去認為鉆石熱導(dǎo)率最高，但是石墨烯是它的2倍。”

技術(shù)人員正在展示15英寸單層石墨烯

值得一提的是，石墨烯還具備很好的柔性，也即是說，它在一定程度上可以彎曲折疊，不會對屏幕造成損害。

“從這些優(yōu)點來看，石墨烯特別適合在電子信息產(chǎn)業(yè)中應(yīng)用。像IBM、三星這些大企業(yè)，都相當(dāng)關(guān)注它的發(fā)展。”史浩飛說。

成功制備7英寸的石墨烯觸摸屏

據(jù)悉，自2004年被發(fā)現(xiàn)以來，如何解決大面積、高質(zhì)量石墨烯制備和快速高效轉(zhuǎn)移兩大關(guān)鍵問題，讓石墨烯應(yīng)用于透明電極中，一直困擾著很多研究者。

“如果電阻觸摸屏要采用這種材料，需要先在金屬表面上催化生長石墨烯，再把它轉(zhuǎn)移到適合的基底上，才能進行應(yīng)用。”史浩飛告訴記者，這就相當(dāng)于在一個足球場上鋪一層薄薄的保鮮膜，要讓它平平整整且完好無損，難度特別大。

據(jù)介紹，通過“石墨烯透明電極關(guān)鍵技術(shù)”研究，他們采用工業(yè)原料如塑料、液態(tài)苯等作為有效碳源，在300℃的低溫下生長出高質(zhì)量的石墨烯。

目前，中科院重慶研究院已經(jīng)在銅箔襯底上生長出15英寸的均勻單層石墨烯，并成功將其完整地轉(zhuǎn)移到柔性PET襯底上和其他基底表面，并且通過進一步應(yīng)用，還制備出了7英寸的石墨烯觸摸屏。

在中科院重慶研究院的實驗室里，記者看到，研究人員將石墨烯觸摸屏貼在一臺普通筆記本電腦的顯示屏上，調(diào)試完畢后，用手寫筆就能輕松地在屏幕上寫字。

力爭一年內(nèi)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，年產(chǎn)量達上百萬片

如果用石墨烯透明電極替代目前市場上應(yīng)用最廣的ITO透明電極等產(chǎn)品，其成本和價格會不會很高？

史浩飛介紹，由于自然界碳元素含量豐富，不需要像其他透明電極一樣用到稀有金屬、貴金屬等，所以原材料成本更低。如果實現(xiàn)了批量化生產(chǎn)，其價格會很有競爭力，甚至比現(xiàn)有產(chǎn)品更便宜。

據(jù)了解，2013年全球?qū)κ謾C觸摸屏的需求量大概在9.65億片，產(chǎn)值將超過130億美元。到2015年，平板電腦對大尺寸觸摸屏的需求也將達到2.3億片。這為石墨烯的應(yīng)用提供了廣闊的市場。

目前，中科院重慶研究院正在與廣東地區(qū)的風(fēng)投機構(gòu)商談，力爭讓石墨烯在一年內(nèi)實現(xiàn)量產(chǎn)。屆時，其年產(chǎn)量預(yù)計將達到上百萬片。

他表示，石墨烯的應(yīng)用，將給我們的手機、平板電腦帶來較大的變化。“如果手機、平板電腦上的其他部件和材料也得到相應(yīng)改進，也許未來5-10年，手機、電腦的顯示屏就可以真正實現(xiàn)可折疊。”